Все варианты построения СКВТ в общем случае состоят из следующих основных элементах: приемных телевизионных антенн и антенных усилителей, головных станций, включая их усилители, конверторы и другие элементы, необходимые для обработки принятых антеннами сигналов и подачи их а магистраль, кабельных магистральных и распределительных линий, магистральных усилителей, компенсирующих ослабление в магистральных кабельных линиях и корректирующие их частотные характеристики, ответвительных, как правило пассивных, устройств, обеспечивающих разветвление магистральных линий и подключение к ним соединительных кабельных линий, а также домовых распределительных сетей, включая соответствующие усилители. Дополнительно в них могут применятся автоматические устройства, обеспечивающие включение резервного усилительного оборудования и повышающие стабильность передаваемых по системе телевизионных сигналов, кодирующие и декодирующие, коммутирующие и другие устройства.
Структура СКТВ определяется прежде всего расположением здания или зданий, где будут установлены антенные сооружение и головная станция, относительно других сооружений, которые будут входить в данную систему. В качестве таких зданий, как правело, стараются выбрать одно из наиболее высоких среди входящих в систему и находящиеся по возможности ближе к центру нагрузки. В некоторых случаях, приходится устанавливать приемные антенны на зданиях, которые несколько ниже самых высоких в системе, с целью борьбы с сильными эхо сигналами.
В зону действия СКТВ включается жилые и общественные здания, к которым могут быть рационально и экономично проложены магистральные линии по существующим или планируемым подземным коммуникациям.
Кабельные линии системы кабельного приёма телевидения строятся таким образом, чтобы при необходимости они могли быть увеличены, а также чтобы несколько систем могли быть объединены в одну более крупную.
Основными требованиями, предъявляемыми к различным вариантам схем построения СКТВ, являются: минимально возможное ослабление и искажение телевизионных сигналов при передаче их от приемных антенн до входов телевизоров, надежность работы, минимальная стоимость сооружения и эксплуатации.
Как правило, при разработке каждой конкретной схемы СКТВ стремятся по возможности (в зависимости от имеющихся или планируемых к сооружению коммуникаций) приблизить её к радиальной с прокладкой магистральных линий от центра к периферии.
Среди ряда общественных схем построения сетей СКТВ используют системы кольцевого типа, для ограничении двухстороннего объёма информацией.
Нередко встречаются случаи, когда информация может передаваться не только от одного корреспондента к другому, но и в обратном направлении. В таких условиях появляется возможность использовать обратный поток информации для существенного повышения вероятности сообщений, передаваемых в прямом направлении, при этом не исключено, что по обоим каналам (прямому и обратному) в двух направлениях («дуплексная» связь) и только часть пропускной способности каждого из каналов используется для передачи дополнительных данных, предназначенных для повышения верности.
Возможны различные способы использования системы с обратной связью в дискретном канале. Обычно они подразделяются на два типа: системы с информационной обратной связью и системы с управляющей обратной связью. Системами с информационной обратной связью называются такие, в которых с приемного устройства на передающее поступает информация о том, в каком виде принято сообщение.
На основании этой информации передающее устройство может вносить те или иные изменения в процесс передачи сообщения; например, повторить ошибочно принятые отрезки сообщения, изменить применяемый код (передав предварительно соответствующий условный сигнал и убедившись в том, что он принят) либо вообще прекратить передачу при плохом состоянии канала до его улучшения.
В системах с управляющей обратной связью приемное устройство на основании анализа принятого сигнала само принимает решение о необходимости повторения, изменения способа передачи, временного перерыва связи и т.д. и передает об этом приказание передающему устройству. Возможны и смешанные методы использования обратной связи, когда в некоторых случаях решение принимается на приемном устройстве на основании полученной по обратному каналу информации.
Простейшим по идее методом информационной обратной связи является метод полной обратной проверки и повторения (ОПП).
При этом принятый сигнал полностью ретранслируется на передающее устройство, где каждая принятая кодовая комбинация сверяется с переданной. В случае их несовпадения передающее устройство передает сигнал для стирания неправильно принятой информации, а затем повторяет нужную комбинацию. В качестве сигнала для стирания применяется специальная кодовая комбинация, не используемая при передаче сообщения.
Функциональная схема такой системы показана на рисунке 1. Передаваемое сообщение, закодированное примитивным кодом, посылается в канал и одновременно записывается в запоминающем устройстве (накопителе). Приинятая кодовая комбинация сразу не декодируется, а запоминается в приемном накопителе и возвращается по обратному каналу на передающий конец, где она сравнивается с переданной комбинацией. Если они совпадают, то предается следующая кодовая комбинация, в противном случае – сигнал стирания. Существенным недостатком системы с полной ретрансляцией является большая загрузка канала обратной связи. Существуют и более сложные системы с информационной обратной связью, в которых используются помехоустойчивые коды.
Наибольшее распространение получили системы с управляющей обратной связью (УОС) при использовании избыточных кодов для обнаружения ошибок (рисунок 2). Такие системы часто называют системами с переспросом, или с автоматическим запросом ошибок, или с решающей обратной связью (РОС).
Рисунок 1 - Система с информационной обратной связью.
В большинстве случаев это системы дуплексные, т.е. информация в них передается в обоих направлениях. В кодере передаваемое сообщение кодируется кодом, позволяющим с большой вероятностью обнаруживать возникающее в канале ошибки. Принятый кодовый блок декодируется с обнаружением ошибок. Если ошибки не обнаружены, то декодированный сигнал отрезок сообщения поступает к получателю. При обнаружении ошибок блок бракуется и по обратному каналу передается специальный сигнал «переспроса». Прием сигнала переспроса вызывает повторение забракованного блока, который с этой целью храниться в накопителе- повторителя до тех пор, пока по обратному каналу не будет принята очередная кодовая комбинация, не содержащая переспроса.
Рисунок 2 - Система с управляющей обратной связью.
Основными параметрами, характеризующими систему, являются эквивалентная вероятность ошибки и скорость передачи информации.
Основным преимуществом системы УОС является простота построения декодирующего устройства.
Система с управляющей обратной связью оказывается весьма эффективной в каналах с переменной вероятностью ошибки р становится близкой к 1, т.е. пропускная способность канала падает почти до нуля, система находится в режиме постоянного переспроса, однако при хорошем коде ложная информация на выход практически не поступает. При уменьшении вероятности ошибки скорость передачи увеличивается, а вероятность продолжает оставаться на заданном уровне. Таким образом, система УОС как бы адаптируется (приспосабливается) к состоянию канала, используя канал настолько, насколько это оказывается возможным в каждом из его состояний /1/.
При разработке СКТВ необходимо выбрать полосы частот для размещения радиосигналов телепрограмм, внутрисистемных сигналов, передаваемых в направлении от станции КТВ в сторону абонентов и от абонентов в сторону станции. На рисунке 3 показан один из вариантов выбора частотных полос, используемых в отечественной аппаратуре КТВ серии 300. Часть полосы частот К2 48…300 МГц предназначена для организации 28 ТВ радиоканалов (12 стандартных вещательных и 16 спец. каналов), в которых радиосигналов передается в сторону абонентов. Достаточно узкая по сравнению с ней полоса частот 40…48 МГц резервируется для внутрисистемных сигналов станции КТВ, направляемых по распределительной сети также в сторону абонента. Полоса частот К1 шириной 25 МГц (от fн = 5 МГц до fв = 30 МГц) предназначена для внутрисистемных сигналов, передаваемых по распределительной сети в сторону станции КТВ. Они могут формироваться в любом месте, где есть вход в распределительную систему, например: коробка абонента, разветвителя ДРС, домовом усилителе или пункте домового ввода, магистральном ответвителе, линейном (магистральном и субмагистральном) усилителе.
Рисунок 3 - Распределение частот сигналов и двунаправленной СКТВ
Очевидно, что сигналы, принадлежащие первой и второй полосам частот, а также сигналы третьей полосы передаются по радиочастотному кабелю распределительной сети одновременно, но во встречных направлениях. Для этого необходимы специальные двунаправленные усилители. Пример передачи прямого и обратного сигналов в распределительной сети СКТВ показаны на рисунке 4. Прямой сигнал Uпр включает радиотелевизионные и внутрисистемные сигналы прямого направления, занимает полосу частот 40…300 МГц, проходит через усилители УМ1 и УМ3 магистральной и субмагистральной линией. Обратные сигналы Uобр Uобр см состоят только из внутрисистемных сигналов обратного направления, формируемых в различных точках магистральной и субмагистральной линией распределительной сети, занимают полосу частот 5…30 МГц, проходят через усилители УМ4 и УМ2 тех же линий, образуя обратный суммарный сигнал Uобрå . Во избежание ошибок следует, что все обратные сигналы, в том числе Uобр и Uобр см, формируемые в распределительной, передаются на присвоенных им частотах в полосе 5…30 МГц, поэтому смешение между собой передаваемых сообщений не происходит /2/.
Интернет. Оператор сайт предлагает широкую линейку тарифных планов для абонентов, проживающих в многоквартирных домах или коттеджах и дачных поселках. возможно по оптоволоконным или телефонным линиям. Максимальная скорость связи – до 100 Мбит/с.
. Провайдер сайт производит подключение кабельного телевидения и IPTV. Абонентам доступны все общероссийские федеральные каналы и до 180 каналов от НТВ-ПЛЮС.
. Оператор связи в Москве сайт предлагает подключение к телефонной сети, работающей по новейшей технологии SIP 2.0. Абоненты могут выбрать тарифы для безлимитных звонков по Москве и/или Подмосковью..
. Провайдер сайт осуществляет установку систем видеомониторинга для обеспечения безопасности частных домов, квартир, гостиниц и промышленных объектов. Подключение возможно по оптоволоконному кабелю, через интернет, Ethernet, xDSL, радиоканалы и др.
сайт – ЭТО:
Широкий спектр услуг интернет провайдеров. Провайдер сайт предлагает услуги доступа в интернет, телефонию, телевидение, создание систем видеонаблюдения, контроля доступа, управления и мониторинга инженерного оборудования, настройку и ремонт компьютерной техники, а также многое другое.
Стабильная связь без сбоев. Многие интернет провайдеры Москвы не обеспечивают бесперебойную работу интернета и кабельного телевидения, в то время как в PROLINK она обеспечивается за счет наличия резервных кабелей, дублирующих работу основных магистральных линий связи..
. Наша компания предоставляет возможность провести домашний интернет, а также кабельное телевидение в Ваш дом на территории округа Новая Москва и в Ленинском районе Московской области. Провайдер сайт подключает цифровое телевидение и интернет в таких населенных пунктах, как Видное, Развилка, Совхоз им. Ленина, Московский и других.
Удобные варианты оплаты. Оплату за пользование сервисами оператора связи сайт в Москве можно осуществить наличным платежом в офисе компании, через банки и терминалы QIWI, безналичным расчетом – через QIWI Кошелек или с помощью пластиковой карты.
. Интернет провайдер Москвы сайт предлагает своим абонентам различные акции, в числе которых супер-предложение «Бесплатный интернет», услуга «Родительский контроль» и многие другие.
Профессиональное техническое обслуживание интернет провайдеров. Служба технической поддержки домашнего интернета и цифрового телевидения от провайдера сайт работает 24 часа в сутки. Грамотные и доброжелательные сотрудники готовы решить любые вопросы, связанные с работой сети, телевидения и телефонии.
Возможности Личного кабинета
Легкий доступ. Вам не нужно тратить время на указание своих данных для первичной регистрации в Личном кабинете: интернет провайдер Москвы и Московской области (Видное, Развилка, Совхоз им. Ленина, Московский и др.) сайт предоставляет необходимую информацию (логин и пароль) в регистрационной карте при подключении к интернету, цифровому телевидению или кабельному вещанию. Чтобы получить доступ в Личный кабинет, дополнительно требуется ввести только адрес электронной почты. Если Вы не указали в регистрационной карте паспортные данные, то потребуется заполнить соответствующие поля при входе.
Широкий спектр сервисов. В Личном кабинете абоненты могут просматривать информацию о балансе, историю операций со счетом (зачислений, списаний денежных средств). Интернет провайдер Москвы и Московской области (Видное, Развилка, Совхоз им. Ленина, Московский и др.) сайт предоставляет Вам возможность оплачивать услуги домашнего интернета и цифрового телевидения банковской картой, с помощью мобильного телефона, скачивать пустые платежные поручения, а также предлагает следующие сервисы: «Обещанный платеж», добавление трафика, подключение пакета «Родительский контроль», обращение в центр технической поддержки, финансовый и абонентский отделы.
ГЕОДЕЗИЧЕСКИЕ ОПОРНЫЕ СЕТИ.
Топографо-геодезические работы выполняются по принципу от общего к частному. Это означает, что первоначально определяют координаты небольшого числа точек с высокой точностью, а затем на их основе определяют координаты других точек.
Геодезическая основа (сеть опорных пунктов) представляет совокупность точек, прочно закрепленных на земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе координат и высот. В результате построения геодезических сетей определяют плоские прямоугольные координаты пунктов Х , Y и их высоты Н , которые в совокупности позволяют определить положение пункта в единой системе координат.
Виды геодезических опорных сетей
Геодезические сети подразделяются на государственные, геодезические сети сгущения и съемочные.
Наиболее общей и точной является государственная геодезическая сеть (ГГС). Она представляет основу (каркас) для построения других геодезических сетей.
Геодезическая опорная сеть подразделяется на плановую и высотную , а если для пунктов определены плановые и высотные координаты, то она является планово-высотной.
Определение планового положения пунктов, т.е. создание плановой геодезической сети, выполняется методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и спутниковой технологии.
Метод триангуляции представляет собой определение плановых координат пунктов на основе измерения всех углов и отдельных сторон в примыкающих друг к другу треугольниках.
Метод трилатерации (от лат. trilaterus - трехсторонний) заключается в вычислении координат опорных пунктов из измерений длин линий сторон сети треугольников.
Метод полигонометрии (от греч. poligonos - многоугольный и metreo - измеряю) состоит в определении координат пунктов посредством измерения углов и длин сторон в полигонометрических ходах, прокладываемых обычно между пунктами триангуляции.
Плановая государственная геодезическая сеть создана главным образом методом триангуляции. В зависимости от точности измерения углов и расстояний, а также порядка последовательности ее развития она подразделяется на сети 1, 2, 3, 4 классов. Плановая ГГС 1 и 2 классов служит для научных исследований, связанных с определением фигуры и размеров Земли как планеты, а также для создания единой системы координат на всю территорию страны.
Сеть 1 класса строится в виде системы полигонов. Полигоны состоят из звеньев-цепочек треугольников с длиной стороны не менее 20 км и протяженностью до 200 км, которые располагаются вдоль меридианов и параллелей. Сеть треугольников 1 класса внутри заполняют (сгущают) сетью треугольников 2 класса, которые в свою очередь заполняются сетью 3 и 4 классов.
На современном этапе развития ГГС создана высокоточная спутниковая геодезическая сеть. Ее основу составляет единая фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) России
Дальнейшее развитие ГГС предусматривает сгущение спутниковой геодезической сети 1 класса с расстояниями между пунктами 25 - 30 км и сантиметровой точностью определения взаимного положения
Высотную государственную геодезическую сеть создают методом геометрического нивелирования. В зависимости от точности определения высот пунктов, государственную нивелирную сеть подразделяют на I, II, III и IV классы. Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой. Развитые на обширных территориях нескольких стран такие сети служат для решения важных научных задач (изучения современных вертикальных движений земной коры, определения разностей высот морей и океанов и др.).
Линии нивелирования I и II классов прокладывают вдоль побережий морей и океанов, а также по шоссейным и железным дорогам, вдоль крупных рек. Нивелирная сеть I класса строится в виде полигонов с периметром 3000 - 4000 км, связанных между собой. Сети II, III, IV классов прокладывают внутри полигонов I класса. Высотная ГГС является основой для создания высотного обоснования топографических съемок всех масштабов.
Исходными пунктами плановой и высотной ГГС более низких классов служат пункты высших классов точности. Так, например, исходными пунктами для развития сетей второго класса являются пункты первого класса, т.е. ГГС от первого к последующим классам точности создается методом сгущения.
Пункты ГГС закрепляются на местности специальными постоянными центрами, которые закладываются в земле (верх центра - марка находится ниже уровня земной поверхности) или в фундаментах и стенах капитальных зданий (сооружений). Опорные пункты плановой ГГС обозначены наземными сооружениями в виде пирамид и сигналов, устанавливаемых над центрами знаков.
Плановую государственную геодезическую сеть сгущают путем построения на местности геодезической сети сгущения (ГСС) и съемочной геодезической сети. Плановую геодезическую сеть сгущения (местную геодезическую сеть) создают способом триангуляции 1 и 2 разрядов и способом полигонометрических ходов 1 и 2 разрядов. Съемочную геодезическую сеть строят способом микротриангуляции, различных засечек и проложением теодолитных ходов.
Высотная геодезическая сеть сгущения строится путем проложения ходов геометрического и тригонометрического нивелирования по пунктам съемочного обоснования (ГСС и съемочных сетей). Общую плотность геодезических сетей устанавливают в зависимости от масштаба топографической съемки и условий местности.
Плановая съемочная геодезическая сеть
Плотность пунктов ГГС и сетей сгущения является недостаточной для производства крупномасштабных топографических съемок и поэтому на их основе создаются геодезические съемочные сети (съемочное обоснование). Основным методом построения съемочных сетей являются теодолитные ходы, в которых измеряются углы и длины сторон.
Теодолитные ходы прокладываются между твердыми пунктами, т.е. исходными геодезическими пунктами с известными плановыми координатами. Они бывают замкнутыми и разомкнутыми. Замкнутый ход представляет собой многоугольник, опирающийся на один исходный пункт (рис. 7.1, а), разомкнутый ход опирается на два исходных пункта
Полевые работы при проложении теодолитного хода включают:
1. Рекогносцировку местности, т.е. ее осмотр и выбор положения точек (вершин) теодолитного хода. Точки хода должны быть расположены так, чтобы с каждой точки была видимость на предыдущую и последующую вершины хода, а также достаточный обзор местности для проведения съемки;
2. Закрепление точек хода. Вершины закрепляют постоянными (металлические трубы, бетонные пилоны) или временными (деревянные столбы и колья) геодезическими центрами;
3. Подготовка сторон хода для измерений. Включает очистку створа от кустарника и провешивание линий.
4. Измерение углов и сторон. Горизонтальные углы измеряют теодолитами способом приемов или круговых приемов, в зависимости от количества направлений. В замкнутых ходах измеряют внутренние углы, а в разомкнутых - левые или правые, лежащие по ходу углы. Особое внимание уделяется центрированию теодолита и визированию на низ вешек. При углах наклона более 1,5º их измеряют с целью введения поправок за наклон в длины линий. Длины сторон хода измеряют мерными лентами в прямом и обратном направлениях с относительной ошибкой
Результаты всех измерений вносятся в журнал карандашом без исправлений.
На участок площадью до 1 км2 при отсутствии данных о ГГС и сетях сгущения съемочные сети могут создаваться как самостоятельные геодезические сети в своей условной системе координат и высот.
Топографо-геодезические работы выполняются по принципу от общего к частному. Это означает, что первоначально определяют координаты небольшого числа точек с высокой точностью, а затем на их основе определяют координаты других точек. Геодезическая основа (сеть опорных пунктов) представляет совокупность точек, прочно закрепленных на земной поверхности, положение которых определено в общей для них системе координат и высот. В результате построения геодезических сетей определяют плоские прямоугольные координаты пунктов Х, Y и их высоты Н, которые в совокупности позволяют определить положение пункта в единой системе координат.
Виды геодезических опорных сетей
Геодезические сети подразделяются на государственные, геодезические сети сгущения и съемочные. Наиболее общей и точной является государственная геодезическая сеть (ГГС). Она представляет основу (каркас) для построения других геодезических сетей. Геодезическая опорная сеть подразделяется на плановую и высотную, а если для пунктов определены плановые и высотные координаты, то она является планово-высотной.
Определение планового положения пунктов, т. е. создание плановой геодезической сети, выполняется методами триангуляции, трилатерации, полигонометрии и спутниковой технологии.
Метод триангуляции представляет собой определение плановых координат пунктов на основе измерения всех углов и отдельных сторон в примыкающих друг к другу треугольниках.
Метод трилатерации (от лат. trilaterus - трехсторонний) заключается в вычислении координат опорных пунктов из измерений длин линий сторон сети треугольников.
Метод полигонометрии (от греч. poligonos - многоугольный и metreo - измеряю) состоит в определении координат пунктов посредством измерения углов и длин сторон в полигонометрических ходах, прокладываемых обычно между пунктами триангуляции.
Плановая государственная геодезическая сеть Беларуси представляет собой часть геодезической сети бывшего СССР и создана главным образом методом триангуляции. В зависимости от точности измерения углов и расстояний, а также порядка последовательности ее развития она подразделяется на сети 1, 2, 3, 4 классов. Плановая ГГС 1 и 2 классов служит для научных исследований, связанных с определением фигуры и размеров Земли как планеты, а также для создания единой системы координат на всю территорию страны. Сеть 1 класса строится в виде системы полигонов. Полигоны состоят из звеньев-цепочек треугольников с длиной стороны не менее 20 км и протяженностью до 200 км, которые располагаются вдоль меридианов и параллелей. Сеть треугольников 1 класса внутри заполняют (сгущают) сетью треугольников 2 класса, которые в свою очередь заполняются сетью 3 и 4 классов. По состоянию на конец 1980-х гг. плановая ГГС Республики Беларусь включала 6793 пункта, в том числе пунктов триангуляции 1, 2 классов - 2509 и 3, 4 классов - 4284, а средняя плотность составляла 1 пункт на 30,3 км2.
В последнее время геодезическая служба Республики Беларусь осуществляет переход на автономные методы координатных определений путем внедрения спутниковых систем позиционирования, т. е. определяется местоположение (координаты) объектов при помощи ИСЗ. В настоящее время действуют две глобальные системы позиционирования: в США - Global Positioning System (GPS) и в России - глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС).
На современном этапе развития ГГС создана высокоточная спутниковая геодезическая сеть. Ее основу составляет единая фундаментальная астрономо-геодезическая сеть (ФАГС) России и Беларуси. Составной частью данной совместной сети является пункт ФАГС «Минск», который благодаря установленной на нем совмещенной GPS/ГЛОНАСС системе действует в режиме постоянной спутниковой станции. Высокоточная спутниковая геодезическая сеть включает 10 пунктов равномерно расположенных на территории республики через 150-200 км и определенных с точностью взаимного положения 1,5-2,0 см.
Дальнейшее развитие ГГС предусматривает сгущение спутниковой геодезической сети 1 класса с расстояниями между пунктами 25-30 км и сантиметровой точностью определения взаимного положения.
Высотную государственную геодезическую сеть создают методом геометрического нивелирования. В зависимости от точности определения высот пунктов, государственную нивелирную сеть подразделяют на I, II, III и IV классы. Нивелирная сеть I и II классов является главной высотной основой. Развитые на обширных территориях нескольких стран такие сети служат для решения важных научных задач (изучения современных вертикальных движений земной коры, определения разностей высот морей и океанов и др.). Линии нивелирования I и II классов прокладывают вдоль побережий морей и океанов, а также по шоссейным и железным дорогам, вдоль крупных рек. Нивелирная сеть I класса строится в виде полигонов с периметром 3000-4000 км, связанных между собой. Сети II, III, IV классов прокладывают внутри полигонов I класса. Высотная ГГС является основой для создания высотного обоснования топографических съемок всех масштабов.
По состоянию на конец 1980-х гг. протяженность линий нивелирования высотной ГГС на территории Республики Беларусь составляла около 15 000 км, в том числе I, II классов - 4500. Общее число нивелирных знаков, закрепляющих на местности высотные ГГС превышало 40 000.
Исходными пунктами плановой и высотной ГГС более низких классов служат пункты высших классов точности. Так, например, исходными пунктами для развития сетей второго класса являются пункты первого класса, т. е. ГГС от первого к последующим классам точности создается методом сгущения.
Пункты ГГС закрепляются на местности специальными постоянными центрами, которые закладываются в земле (верх центра - марка находится ниже уровня земной поверхности) или в фундаментах и стенах капитальных зданий (сооружений). Опорные пункты плановой ГГС обозначены наземными сооружениями в виде пирамид и сигналов, устанавливаемых над центрами знаков.
Пункты высотной ГГС закрепляют на местности постоянными знаками - реперами, которые бывают трех видов: фундаментальные, грунтовые и стенные, в т. ч. марки и реперы.
Плановую государственную геодезическую сеть сгущают путем построения на местности геодезической сети сгущения (ГСС) и съемочной геодезической сети. Плановую геодезическую сеть сгущения (местную геодезическую сеть) создают способом триангуляции 1 и 2 разрядов и способом полигонометрических ходов 1 и 2 разрядов. Съемочную геодезическую сеть строят способом микротриангуляции, различных засечек и проложением теодолитных ходов.
Высотная геодезическая сеть сгущения строится путем проложения ходов геометрического и тригонометрического нивелирования по пунктам съемочного обоснования (ГСС и съемочных сетей). Общую плотность геодезических сетей устанавливают в зависимости от масштаба топографической съемки и условий местности.
13.8. Высотные опорные сети
В качестве высотной основы для создания топографических планов, производства разбивочных работ и наблюдений за осадками инженерных сооружений используют систему знаков, абсолютные высоты которых определяют проложением нивелирных ходов II, III и IV классов (табл. 13.6). Высотные опорные сети, как правило, опираются не менее чем на два репера государственного нивелирования более высокого класса. Однако бывают случаи, особенно при наблюдениях за деформациями инженерных сооружений, когда высотная опорная сеть является свободной и лишь для привязки опирается на один репер государственной сети.
На территориях крупных городов площадью, превышающей 500 км2 , высотной основой служит нивелирование I класса. Наибольшие требования к точности основных разбивочных работ по высоте возникают при строительстве метрополитенов и крупных самотечных канализационных коллекторов.
Все работы на строительных площадках производятся в единой системе высот, принятой в период изысканий для проектирования сооружений. Для достижения особо высокой точности при строительстве уникальных объектов или наблюдений за осадками сооружений она повышается за счет особой методики измерений при существенном уменьшении длин визирных лучей, расстояний между реперами и узловыми пунктами.
Т а б л и ц а 13.6 |
||||
Основные показатели | Класс нивелирования |
|||
Средняя квадратическая погрешность | ||||
нивелирования на 1 км хода, мм | ||||
Систематическая погрешность на 1 км | ||||
Допустимые невязки и расхождения | Юл/Г | |||
сумм превышений прямого | ||||
и обратного ходов, мм | ||||
Максимальная длина хода, км: | ||||
замкнутого | ||||
между пунктами высшего класса | ||||
между узловыми точками | ||||
Расстояние между рабочими реперами | ||||
на строительной площадке, км | ||||
Наибольшее расстояние от нивелира | ||||
до рейки, м | ||||
Наименьшая высота визирного луча, м | ||||
6 Михслсп
Высотная опорная сеть на строительной площадке должна обеспечивать выполнение разбивочных работ со средней квадратической погрешностью 10 мм и возможность наблюдений за величинами осадок возводимых сооружений со средней квадратаческой погрешностью 5 мм.
Проектирование высотной опорной сети состоит из следующих этапов:
разработка схемы размещения марок на территории строительства; расчет точности определения отметок реперов, обеспечивающий
требуемые допуски; детальное ознакомление с территорией строительства для уточ-
нения типов и местоположения марок; составление сметы стоимости работ.
Проект высотной основы должен содержать: схему сети, чертежи закладываемых знаков и описание имеющихся, пояснительную записку с расчетом необходимой точности и стоимости производства работ.
В зависимости от размеров территории объекта и вида возводимого сооружения нивелирные сети обычно развивают в две или три ступени.
13.9. Особенности закрепления геодезических пунктов на территории городов и промышленных площадок
Пункты инженерно-геодезических сетей на территории городов и промышленных объектов закрепляют постоянными геодезическими знаками, имеющими особенности в конструкциях, местах расположения и способах их использования. Эти особенности определяются: производственной и хозяйственной деятельностью города и промышленного комплекса; требованиями различных служб, направленных на соблюдение архитектурных и эстетических норм, а также правил техники безопасности; наличием препятствий для прохождения визирного луча; физико-географи- ческими условиями района и т.д.
На незастроенной территории, как правило, закладывают грунтовые знаки. Однако закладка грунтовых знаков, особенно в крупных городах, значительно усложняется расширяющимся подземным хозяйством, а быстрый рост городов, реконструкция проездов и кварталов, усовершенствование дорожных покрытий приводят к уничтожению значительного числа грунтовых знаков. Кроме того, в зимнее время снежный покров затрудняет их поиск.
Стенные знаки по сравнению с грунтовыми имеют существенные преимущества и им по возможности отдают предпочтение. Стенные знаки более устойчивы, стоимость их изготовления и закладки значительно меньше, ими удобнее пользоваться в любое время года. Стенные знаки закладывают в прочные каменные,
Рис. 13.8. Схемы привязки полигонометрического хода к стенным знакам:
а - при прямой видимости; б - при отсутствии прямой видимости смежных знаков
кирпичные, железобетонные здания и сооружения на высоте 0,3... 1,2 м от поверхности земли.
При закреплении пунктов стенными знаками возникает необходимость привязки к ним. Центры знаков располагаются на расстоянии 4...5 см от стены или цоколя здания, что исключает возможность центрирования над ними геодезических приборов.
Наиболее простая схема привязки для полигонометрического хода состоит в следующем. Теодолит устанавливают над точкой а (рис. 13.8, а) полигонометрического хода. Эта точка выбирается вблизи знакаА с соблюдением условия видимости на знакВ. Если измерить расстояниеS и угол ф, то из решения треугольника по известным сторонамАВ иS можно вычислить любой его элемент. Передача дирекционного угла линии АВ на стороны полигонометрического хода производится через вычисленный угол у и измеренный угол \|/, передача координат - через сторонуS и вычисленный угол при точкеА. Такая же схема может быть применена при передаче координат с рабочего центра на стенной знак.
Если нельзя выбрать для установки прибора такое место, с которого были бы видны одновременно два смежных знака, то поступают следующим образом. Напротив двух смежных стенных
На этих точках измеряют расстояния 1\ и /2 и углы Pi и р2 . Координаты временной точкиР 2 и дирекционный угол линииР х иР ъ которые будут служить в качестве исходных для привязываемого хода, можно определить по следующим формулам:
а/>,/>2 = О- ав + 8; aBPl | А Р]Р2 | Р2 = аАВ + р2 + 5; |
|
A2 =/2 sinp2 ; | sin5 = (й2 -h } )/d; |
||
Хр2 =xB +l2 | cos аВ р2 ; | уР2 = yB +l2 sin aBPl . |
|
Привязку хода к трем-четырем одинарным смежным знакам, расположенным на противоположных углах кварталов на перекрестке улиц, можно осуществить методом обратной засечки.
Иногда закрепляют центры системой из двойных или тройных смежных знаков. Привязка к ним полигонометрического хода осуществляется также путем геометрических построений с измерением соответствующих угловых и линейных элементов и последующих вычислений.
В случаях когда при привязке полигонометрии к стенным знакам нет возможности измерить примычные углы, определение необходимых дирекционных углов выполняют методом так называемой координатной привязки.
На схеме полигонометрического хода без примычных углов (рис. 13.9) А иВ - исходные пункты, координаты которых известны. В городской полигонометрии это стенные знаки, а в закрытой местности - пункты полигонометрии и триангуляции. Все необходимые вычисления продемонстрируем на конкретном примере при следующих исходных данных, м:
JC^ = 7836,971; Уа = 5731,710;х в = 7967,054;у в = 6597,376.
Результаты полевых измерений в данном полигонометрическом ходе представлены в табл. 13.7.
Вначале полезно вычислить дирекционный угол замыкающей стороны АВ:
tg&АВ =(Ув - У а )/(х в -х А ) = 865,666:130,083; аАВ = 8Г27"14,9".
Назначим любой дирекционный угол первой стороны полигонометрического хода a^-i, например аАВ ~aA _v = 90°, и вычислим координаты конечного пунктаВ\ используя результаты полевых измерений (табл. 13.8).
Таблица 13.7
Г 168°42"10"
S hм | АХ/, М | Д У/,м |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
поворота | онные углы |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Аалв »: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
fy (xB -xA )-fx (yB | УА ) |
|
Выполнив контроль вычислений, можно приступать к уравниванию полигонометрического хода.
В табл. 13.9 приведен пример приближенного метода уравнивания, в котором невязка координат распределяется пропорционально приращениям координат:
bxfix | |||||
По уравненным значениям координат вычисляют дирекционные углы интересующих линий.
СПУТНИКОВЫЕ МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
В ИНЖЕНЕРНО-ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ РАБОТАХ
14.1. Глобальные системы определения местоположения
ГЛОНАСС и NAVSTAR GPS
Бурное развитие науки и техники в последние десятилетия позволило создать принципиально новый метод определения координат и приращений координат - спутниковый. В этом методе вместо привычных геодезистам неподвижных пунктов геодезической сети с известными координатами используются подвижные спутники, координаты которых можно вычислить на любой интересующий геодезиста момент времени.
В настоящее время используются две спутниковые системы определения координат: российская система ГЛОНАСС (это является аббревиатурой более длинного и точного названия: ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) и американская система NAVSTAR GPS (NAVigation System with Time And Ranging Global Positioning System - навигационная система определения расстояний
и времени, глобальная система позиционирования). В данном случае под словом «позиционирование» подразумевается определение координат. Обе системы создавались для решения военных задач, но в последние годы нашли широкое применение в геодезии, обеспечи-
вая исключительно высокие точности определения приращений координат со средней квадратической погрешностью 5 мм + £Н0"6 , координаты одиночного приемника могут быть определены со средней квадратической погрешностью от 10 до 100 м.
В связи с тем что в геодезических измерениях GPS применяется существенно шире, особое внимание будет уделено именно этой системе.
Всю навигационную спутниковую систему определения местоположения принято делить на три сегмента: космический сегмент, сегмент контроля и управления, сегмент пользователей (приемники спутниковых сигналов).
Современные системы NAVSTAR GPS и ГЛОНАСС в полной комплектации должны состоять из 21 действующего спутника и трех запасных. Орбиты спутников практически круговые, расположены в трех орбитальных плоскостях (рис. 14.1) и в шести орбитальных плоскостях (рис. 14.2). Спутники оснащены солнечными батареями, которые обеспечивают энергией все системы, в том числе и во время прохождения спутника в тени Земли.
Орбиты спутников расположены на геодезической высоте, равной 20 180 км, и на расстоянии 26600 км от центра Земли. Такое
Рис. 14.3. Навигационный спутник ГЛОНАСС
Рис. 14.4. Навигационный спутник NAVSTAR GPS
число спутников и их расположение обеспечивают одновременный прием сигналов, как минимум, от четырех спутников в любой части Земли.
Все спутники равномерно расположены в шести орбитальных плоскостях. Период обращения спутников составляет 12 ч звездного времени, в связи с чем каждый спутник появляется в том же месте ежедневно на 4 мин раньше вчерашнего положения. Электроэнергией спутники (рис. 14.3, 14.4) обеспечивают две солнечные батареи площадью 7,2 м2 каждая, заряжая также аккумуляторы для обеспечения работоспособности спутника во время его полета в тени Земли. Каждый спутник снабжен кварцевым стандартом частоты, двумя цезиевыми и двумя рубидиевыми стандартами частоты, которые поддерживают стабильность часов спутника в пределах МО"12 ... МО"13 . Цезиевые и рубидиевые стандарты частоты координируют и управляют основной частотой - кварцевым стандартом частоты, генерирующим 10,23 МГц. Из основной частоты формируют две частоты L-диапазона, МГц:
L x = 10,23-154 = 1575,42 (длина волны 19,05 см); L2 = 10,23-120 = 1227,60 (длина волны 24,45 см).
Эти две частоты (называемые несущими) через модуляторы поступают на антенну и передают на Землю информацию. Информация накладывается на несущую частоту методом импуль- сно-фазовой модуляции.Модуляция сигнала - это изменение ка- кого-либо параметра электрического сигнала (при амплитудной модуляции изменяется амплитуда сигнала, а при частотной - частота сигнала). При импульсно-фазовой модуляции фаза сигнала
Рис. 14.5. Импульсно-фазовая
модуляция:
а - сигнал до модуляции; б - сигнал после модуляции
скачком изменяется на 180° (рис. 14.5). На частотах Lx и Ь2 передаются навигационные сигналы (коды), а также другая навигационная и системная информация.
В системе NAVSTAR GPS все спутники излучают на двух одинаковых частотах L-диапазона (L, и 12 )> но каждый спутник излучает свой личный код (индивидуальная последовательность переключения фазы на 180°), по которому ведется распознавание спутников. В российской системе ГЛОНАСС спутник излучает на своей частоте, а код общий для всех спутников. Россий-
ские спутники передают информацию на двух частотах:
I , = /0| + kbfx \ L2 = /02 + кА/ъ
гдеf 0 l = 1602 МГц;^2 = 1246 МГц; А; - номер спутника(к = 0,1,2...);Д/, = 0,4375 МГц;Д/ 2 = 0,5625 МГц.
Рис. 14.6. Размещение станций контроля и управления системы ГЛОНАСС: ЦУС - центр управления системой ГЛОНАСС; ЦС - центральный синхронизатор; КС - контрольная станция; СКФ - система контроля фаз; КОС - кванто- во-оптическая станция; АКП - аппаратура контроля параметров; КСС - контрольная станция слежения
Отношение частот L, и Ь2 равно 9/7.
Наземный сегмент системы ГЛОНАСС состоит из следующих взаимосвязанных стационарных элементов: центр управления системой (ЦУС), контрольные станции (КС), командная станция слежения (КСС), квантово-оптические станции и другие станции слежения за работой бортовых устройств спутников.
На рис. 14.6 показана схема расположения станций наземного сегмента системы ГЛОНАСС. На рис. 14.7 показано расположение
Рис. 14.7. Размещение станций контроля и управления системой NAVSTAR GPS:
Станции слежения; - главные станции контроля; А - наземные антенны
Станция слежения | Главная станция контроля | Наземная антенна |
Контролирует реаль- | Прогнозирует эфемериды и | Передает навигаци- |
ное движение и | уход часов спутника, форми- | онное сообщение |
часы спутника | рует навигационное сообще- | на спутник |
ние спутника |
Рис. 14.8. Измерение, прогнозирование и обновление эфемерид спутника
